【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ( G ＋ G動(dòng)) 可得 ， 提升的最大物重 G大＝ nF大－ G動(dòng)＝ 3 600N － 200N ＝ 1600N則滑輪組的最大機(jī)械效率 η大＝G大G大＋ G動(dòng) 100% ＝1600N1600N ＋ 200N 100% ≈ 88. 9%2． [2022泰州中考 ]工人師傅要將質(zhì)量 100kg的木箱搬到 ，他將一塊 5m長(zhǎng)的長(zhǎng)板擱在地面與車廂之間構(gòu)成斜面，然后站在車上用 400N的拉力在 10s內(nèi)將物體從斜面底端勻速拉到車廂里，如圖所示， (g＝10N/kg)求： (1)工人所做的有用功； (2)工人做功的功率； (3)斜面的機(jī)械效率． 解： ( 1 ) 木箱的重力 G ＝ mg ＝ 100kg 1 0 N / k g ＝ 1000N工人師傅對(duì)木箱做的有用功 W 有用 ＝ Gh ＝ 1000N 1 . 5 m ＝ 1500J( 2 ) 拉力做的總功 W 總 ＝ Fs ＝ 400N 5m ＝ 2022J拉力做功的功率 P 總 ＝W 總t＝2022J10s＝ 200W( 3 ) 斜面的機(jī)械效率 η ＝W 有用W 總 100% ＝1500J2022J 100% ＝ 75%3． [2022埇橋區(qū)模擬 ]一輛質(zhì)量是 103kg的汽車不慎陷入泥濘地面，汽車司機(jī)組織人們用如圖所示的滑輪組將汽車拖出，已知整個(gè)過程中，水平拉力 F是 1 103N， 汽車沿水平方向勻速移動(dòng)了 2m， 滑輪組的機(jī)械效率為 90%.求： (1)拉力 F做的總功． (2)有用功為多大？ (3)汽車受到的阻力大?。? 解： ( 1 ) 繩自由端移動(dòng)的距離 s ＝ 3 s 物 ＝ 3 2m ＝ 6m拉力做的功 W 總 ＝ Fs ＝ 1 10 3 N 6m ＝ 6 10 3 J( 2 ) 拉力做的有用功 W 有 ＝ W 總 η ＝ 6 10 3 J 90% ＝ 5 . 4 10 3 J( 3 ) 汽車受到的阻力 f ＝W 有s 物＝5 . 4 10 3 J2m＝ 2 . 7 10 3 N4． [2022重慶中考 A]圖甲是 《 天工開物 》 中記載的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意圖如圖乙．輕質(zhì)杠桿的支點(diǎn) O距左端 l1＝ ， 距右端 l2＝ 量為 2kg的物體 A， 右端掛邊長(zhǎng)為 B， 杠桿在水平位置平衡時(shí)，正方體 B對(duì)地面的壓力為 ： (1)此時(shí)杠桿左端所受拉力大小為多少牛頓？ (2)正方體 B的密度為多少千克每立方米？ (3)若該處為松軟的泥地 ， 能承受最大壓強(qiáng)為 4 103Pa，為使 杠桿 仍在水平位置平衡 ， 物體 A的重力至少為多少牛頓？ 解： ( 1) 此時(shí)杠桿左端所受拉力 F左＝ G A ＝ m A g ＝ 2kg 10N / kg ＝ 20N( 2) 由 F 1 l 1 ＝ F 2 l 2 可得 ， 杠桿右端的拉力即繩子對(duì) B 的拉力F B ＝ F右＝l 1l 2F左＝0. 5m0. 2m 20N ＝ 50N因正方體 B 對(duì)地面的壓力等于 B 的重力減去繩子對(duì) B 的拉力 ，所以 ， B 的重力 G B ＝ F B ＋ F壓＝ 50N ＋ 20N ＝ 70N由 G ＝ mg 可得 ， B 的質(zhì)量 m B ＝G Bg＝70N10N / kg＝ 7kgB 的體積 V B ＝ L3＝ ( 0. 1m )3＝ 0. 001 m3B 的密度 ρ B ＝m BV B＝7kg0. 001 m3＝ 7 103kg/ m3( 3) B 的底面積 S B ＝ L2＝ ( 0. 1m )2＝ 0. 01m2由 p ＝FS可得 ， B 對(duì)地面的最大壓力 F壓′ ＝ pS B ＝ 4 103Pa 0. 01m2＝ 40N杠桿右端受到的拉力 F右′ ＝ G B － F壓′ ＝ 70N － 40N ＝ 30N物體 A 的最小重力 GA′ ＝ F左′ ＝l 2l 1F右′ ＝0. 2m0. 5m 30N ＝ 12N5． [2022青島中考 ]小雨通過如圖甲所示滑輪組將水中物體勻速提升至空中，他所用拉力 F與繩子自由端移動(dòng)的距離 s的關(guān)系圖象如圖乙所示．其中物體在空中勻速上升過程中滑輪組的機(jī)械效率為 85%.每個(gè)滑輪等重，不計(jì)繩重、摩擦和水的阻力．求： (1)物體在空中上升 1m， 小雨做的功是多少？ (2)每個(gè)滑輪的重力是多少？ (3)物體的密度是多少？ 解： ( 1) 由圖乙可知 ， 繩子自由端移動(dòng)的距離為 0 ～ 4m 時(shí) ， 拉力為 100N 不變 ， 此時(shí)物體沒有露出水面 ， 4 ～ 6m 時(shí) ， 物體開始逐漸露出水面 ， 拉力不斷增大 ， 6 ～ 8m 時(shí)拉力為 200N 不變 ， 此時(shí)物體完全離開水面 ， 故物體在空中勻速上升過程中受到的拉力 F ＝200N ， 由圖可知 ， n ＝ 4 ， 所以繩子自由端移動(dòng)的距離 s ＝ nh ＝ 4 1m ＝ 4m小雨做的功 W總＝ Fs ＝ 200N 4m ＝ 800J( 2) 物體在空中上升 1m 小雨做的有用功 W有＝ η W總＝ 85% 800J ＝ 680J根據(jù) W有＝ Gh 可得 ， 物體的重力 G ＝W有h＝680J1m＝ 680N2 G動(dòng)＝ 4 F － G ＝ 4 200N － 680N ＝ 120N所以每個(gè)滑輪的重力 G動(dòng)＝120N2＝ 60N( 3) 物體沒有露出水面之前受到的拉力 F ′ ＝ 4 100N ＝ 400N物體浸沒時(shí)受到的浮力 F?。?G ＋ 2 G動(dòng)－ F ′ ＝ 680N ＋ 120N － 400N ＝ 400N根據(jù) F浮＝ ρ水gV排可得 ， 物體的體積 V ＝ V排＝F浮ρ水g＝400N1. 0 103kg/ m3 10N / kg＝ 4 10－2m3物體的質(zhì)量 m ＝Gg＝680N10N / kg＝ 68kg則物體的密度 ρ ＝mV＝68kg4 10－2m3＝ 1. 7 103kg/ m3類型二 電學(xué)計(jì)算 【例 4】 [2022泰安中考 ]小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的汽車轉(zhuǎn)向指示燈電路模型 ，接通相應(yīng)指示燈后，指示燈會(huì)亮、暗 (微弱發(fā)光 )交替閃爍發(fā)光，電路中電源電壓恒為 6V， R0為定值電阻，指示燈規(guī)格均為 “ 6V 3W”，電磁鐵線圈和銜鐵的電阻忽略不計(jì)，指示燈的電壓與電流的變化規(guī)律如下表所示： 電壓 /V … … 電流 /A … … (1)若讓左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)指示燈同時(shí)工作，轉(zhuǎn)向開關(guān)應(yīng)與觸點(diǎn) 接通 (選填 “ 1和 2”、 “ 2和 3”、 “ 3和 4”或“ 4和 5”)； (2)當(dāng)轉(zhuǎn)向開關(guān)與觸點(diǎn) “ 2和 3”接通時(shí)，右轉(zhuǎn)指示燈兩端實(shí)際電壓 U燈 隨時(shí)間 t變化規(guī)律如圖乙所示，已知當(dāng)右轉(zhuǎn)指示燈微弱發(fā)光時(shí)，右轉(zhuǎn)指示燈的功率與定值電阻R0的功率之比是 1∶ 4， 求定值電阻 R0的阻值； (3)右轉(zhuǎn)指示燈交替閃爍工作 15s時(shí)，求指示燈和 R0消耗的電能分別是多少？ 3和 4 解： ( 2) 當(dāng)轉(zhuǎn)向開關(guān)與觸點(diǎn) “ 2 和 3 ” 接通時(shí) ， 右轉(zhuǎn)指示燈與 R 0 串聯(lián)接入電路中 ，電流相同 ， 右轉(zhuǎn)指示燈的功率與定值電阻 R 0 的功率之比是 1 ∶ 4根據(jù) P ＝ UI 可知 ， 右轉(zhuǎn)指示燈的電壓與定值電阻 R 0 的電壓之比U L ∶ U 0 ＝P LI∶P 0I＝ P L ∶ P 0 ＝ 1 ∶ 4在串聯(lián)電路中電源電壓等于各部分電壓之和 ， U ＝ U L ＋ U 0 ＝ 6V ， 則：U L ＝ 1. 2V ， U 0 ＝ 4. 8V由表格可知 ， 當(dāng)燈泡兩端電壓為 1. 2V 時(shí) ， 燈泡的電流為 0. 12A ，由歐姆定律可得 ， R 0 的阻值 R 0 ＝U 0I＝4. 8V0. 12A＝ 40 Ω( 3) 由圖乙可知 ， 右轉(zhuǎn)指示燈交替閃爍工作 15s 時(shí) ， 亮 、 暗發(fā)光的時(shí)間分別為t 1 ＝ 5s 、 t 2 ＝ 10s消耗的電能分別是： W 1 ＝ Pt 1 ＝ 3W 5s ＝ 15JW 2 ＝ U L It 2 ＝ 1. 2V 0. 12A 10s ＝ 1. 44J指示燈消耗的總電能 W ＝ W 1 ＋ W 2 ＝ 15J ＋ 1. 44J ＝ 16. 44J燈泡正常發(fā)光時(shí) ， R 0 不工作 ， 燈泡發(fā)光較暗時(shí) ， R 0 工作 ， 故 15s 內(nèi) R 0 工作的時(shí)間 t ＝ 10s ，則 R 0 消耗的電能 W 0 ＝ U 0 It ＝ 4. 8V 0. 12A 10s ＝ 5. 76J解題指導(dǎo) 在處理電學(xué)試題時(shí)，首先要明確題意 1． 考查的知識(shí)點(diǎn)； 2． 電路分析； 3． 充分挖掘用電器銘牌、電學(xué)圖象中的信息為解題服務(wù)； 4． 找到各物理量之間的關(guān)系，然后根據(jù)相應(yīng)的定律、公式綜合解答． 電學(xué)基本公式及規(guī)律1 ． 電學(xué)的基本公式( 1) 歐姆定律： I ＝UR.( 2) 電功： W ＝ U I t ， W ＝ Pt ， W ＝ I2Rt ， W ＝U2Rt .( 3) 電功率： P ＝ UI ， P ＝Wt， P ＝U2R， P ＝ I2R .( 4) 電熱： Q ＝ I2Rt ( 焦耳定律 ) ， Q ＝ Pt ， Q ＝ U I t ， Q ＝U2Rt .2 ． 電學(xué)的基本規(guī)律( 1) 串聯(lián)電路： I ＝ I 1 ＝ I 2 ， U ＝ U 1 ＋ U 2 ， R ＝ R 1 ＋ R 2 ， U 1 ∶ U 2 ＝ R 1 ∶ R 2 .( 2) 并聯(lián)電路： I ＝ I 1 ＋ I 2 ， U ＝ U 1 ＝ U 2 ，1R＝1R 1＋1R 2， I 1 ∶ I 2 ＝ R 2 ∶ R 1 .( 3) 總功率： P ＝ P 1 ＋ P 2 ( 不分串、并聯(lián) )．( 4) 總功： W ＝ W 1 ＋ W 2 ( 不分串、并聯(lián) ) ．押題訓(xùn)練 1． [2022天水中考 ]某電飯鍋簡(jiǎn)化電路如圖甲所示， R1和R2均為定值電熱絲， S、 S1為自動(dòng)開關(guān)，煮飯時(shí)，把電飯鍋接入 220V電路中，電路中總電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示．求： (1)電飯鍋工作時(shí)的最大功率和最小功率； (2)電熱絲 R2的阻值； (3)若電壓降低， S1斷開，這時(shí)電路中的電流始終為 1A，10min內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的熱量． 解： ( 1) 由電路圖可知 ， 當(dāng) S 和 S 1 都閉合時(shí) ， 電阻 R 1 與 R 2 并聯(lián) ， 電路中的電流最大 ，由圖乙可知 ， 電路中的最大電流 I大＝ 3A ， 則電飯鍋的最大功率P大＝ UI大＝ 220V 3A ＝ 660W當(dāng)開關(guān) S 閉合